[发明专利]基于动态贝叶斯网络的交叉路口碰撞避免方法

权利要求书

1.一种基于动态贝叶斯网络的交叉路口碰撞避免方法，包括如下步骤：

(1)记录当前车辆状态O_t和驾驶员行为D_t，建立车辆状态演化模型如下：

P(D_0:t,O_0:t)＝P(D_t|D_t-1)P(O_t|D_tO_t-1)P(D_0:t-1,O_0:t-1)

其中，t表示当前记录时刻，t-1表示前一个记录时刻，0:t表示起始时间0到t时刻的时间段，0:t-1表示起始时间0到t-1时刻的时间段，P(D_t|D_t-1)表示驾驶员行为从t-1时刻到t时刻的状态转移概率，P(O_t|D_tO_t-1)表示车辆状态从t-1时刻到t时刻的状态转移概率，P(D_0:t-1,O_0:t-1)表示起始时间0到t-1时刻的时间段内车辆状态和驾驶员行为的联合概率；

P(D_t|D_t-1)＝P(M_t|M_t-1)P(L_t|M_t-1L_t-1I_t-1B_t-1A_t-1)P(I_t|I_t-1B_t-1A_t-1)P(B_t|B_t-1)

其中，驾驶员行为D_t包括：驾驶员在交叉路口可执行操作M_t，车辆超过交叉路口停止线后的行车距离L_t，驾驶员在交叉路口的意图行为I_t，驾驶员状态B_t，交叉路口安全驾驶行为E_t，P(M_t|M_t-1)表示驾驶员在交叉路口可执行操作从t-1时刻到t时刻的状态转移概率，P(L_t|M_t-1L_t-1I_t-1B_t-1A_t-1)表示车辆超过交叉路口停止线后的行车距离从t-1时刻到t时刻的状态转移概率，P(I_t|I_t-1B_t-1A_t-1)表示驾驶员在交叉路口的意图行为从t-1时刻到t时刻的状态转移概率，P(B_t|B_t-1)表示驾驶员状态从t-1时刻到t时刻的状态转移概率；

P(O_t|D_tO_t-1)＝P(P_t|M_tL_t)P(V_t|M_tL_t-1:tI_t-1B_t-1V_t-1)P(A_t|C_tA_t-1)P(T_t|M_t-1:t)

其中，车辆状态O_t包括：车辆位置P_t，行车速度V_t，加速度A_t，转向灯状态T_t，道路状态C_t，t-1:t表示t-1时刻到t时刻的时间段，P(P_t|M_tL_t)表示车辆位置在t时刻的状态转移概率，P(V_t|M_tL_t-1:tI_t-1B_t-1V_t-1)表示行车速度从t-1时刻到t时刻的状态转移概率，P(A_t|C_tA_t-1)表示加速度从t-1时刻到t时刻的状态转移概率，P(T_t|M_t-1:t)表示转向灯状态在t时刻的状态转移概率；

(2)根据当前车辆状态O_t、交通灯状态和交通规则确定交叉路口的安全驾驶行为E_t，并根据步骤(1)的车辆状态演化模型计算驾驶员在交叉路口可执行操作M_t，车辆超过交叉路口停止线后的行车距离L_t和行车速度V_t的条件下，驾驶员在交叉路口的安全驾驶行为E_t需要停车的概率：

P(Et|MtLtVt)=p1-p]]>

其中p表示需要停车的概率，1-p表示不需要停车的概率；

(3)根据当前车辆状态O_t和驾驶员状态B_t确定驾驶员在交叉路口的意图行为I_t，对比步骤(2)中安全驾驶行为E_t和驾驶员在交叉路口的意图行为I_t，计算驾驶员在交叉路口的意图行为I_t存在风险的概率：

P([It=i][Et=j])=q1-q]]>

其中i表示驾驶员在交叉路口意图执行的第i种驾驶操作，j表示驾驶员在交叉路口可执行的第j种安全行为，q表示驾驶员在交叉路口的意图操作存在风险的概率，1-q表示不存在风险的概率；

(4)根据步骤(3)的风险评估结果，在检测到有潜在危险时，通过对比碰撞时间TTC、碰撞避免时间TTA和平均驾驶员反应时间T采取不同的措施进行碰撞避免：

当TTC-TTA＞T时，对目标车辆S发布警告信息，驾驶员自行调整驾驶状态进行碰撞避免；

当T＞TTC-TTA＞0时，对目标车辆S采取紧急刹车措施进行碰撞避免；

当TTC＝TTA时，对碰撞区域内的目标车辆S采取紧急刹车措施并对其他车辆X发布警告信息进行碰撞避免。